KR950007003B1

KR950007003B1 - Front shell of master vac

Info

Publication number: KR950007003B1
Application number: KR1019920014352A
Authority: KR
Inventors: 김장명
Original assignee: 주식회사기아정기; 마규하
Priority date: 1992-08-10
Filing date: 1992-08-10
Publication date: 1995-06-26
Also published as: KR940003799A

Abstract

An improved reinforcing plate (20) for the front shell of a brake booster is provided for allowing the rigidity of the front shell and the light-weight structure of the brake booster. The reinforcing plate to be spot-welded on the inner surface of the front shell has a couple of bolt holes (17) which are formed on the opposite side each other and allow the fastening bolts to pass through and to fasten a hydraulic cylinder to the front shell. The unnecessary part (θ) of the reinforcing plate is removed in an acurate shape oppositely formed on both sides, so that the remained part sustaining the bolt holes may be formed with the center angle in the range of 79.7˜124 deg.

Description

Front shell reinforcement plate of master bag

제1도는 마스터백의 구조를 나타낸 종단면도.1 is a longitudinal sectional view showing the structure of the master bag.

제2도는 종래의 보강판이 고정된 프론트쉘의 정면도 및 종단면도.2 is a front view and a longitudinal sectional view of a front shell to which a conventional reinforcement plate is fixed.

제3도는 본 발명의 보강판을 나타낸 사시도.3 is a perspective view showing a reinforcing plate of the present invention.

제4도는 본 발명에 따른 보강판의 1/4을 나타낸 정면도.4 is a front view showing a quarter of the reinforcing plate according to the present invention.

제5도는 제4도에 도시한 보강판의 각위치에 따른 변형량을 나타낸 그래프.5 is a graph showing the deformation amount according to the angular position of the reinforcing plate shown in FIG.

제6도는 제4도에 도시한 보강판의 각위치에 따른 응력을 나타낸 그래프.6 is a graph showing the stress according to the angular position of the reinforcing plate shown in FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

17 : 체결공 20 : 보강판17 fastening hole 20 reinforcement plate

본 발명은 자동차용 오일 브레이크(Oil brake)의 배력장치에 사용되는 마스터백(Master Vac)의 프론트 쉘(Front shell) 보강판에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는 그 구조를 개량하여 소형 경량화 시킬 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a front shell reinforcement plate of a master bag (Vac) used in a booster of an automobile oil brake. More specifically, the structure can be improved in size and weight. It is.

일반적으로 브레이크 시스템(Brake System)에 적용되는 마스터백은 자동차용 오일 브레이크의 배력장치로 엔진의 인테이크 메니 폴드(Intake manifold)내에 생기는 부압 또는 진공펌프(Vacuum pump)에 의해 발생하는 부압과 대기의 압력차를 이용해서 제동효과를 수배로 높이는 역할을 하게 된다.In general, the master bag applied to the brake system is a booster for automobile oil brakes. The negative pressure generated by the intake manifold of the engine or the vacuum pressure generated by the vacuum pump is used. By using the car, the braking effect is multiplied by several times.

상기한 마스터백은 브레이크 페달과 마스터 실린더 사이에 설치되어 배력작용을 행하는 것으로 그 내부에 파워 셕션부가 콘트롤을 하는 밸브운전상 필요한 브레이크 작동시 답력에 응하는 필링(Feeling)성을 가지는 부품이 내장되어 있다.The master bag is installed between the brake pedal and the master cylinder to perform a boosting operation. The master bag has a built-in part having a peeling property in response to the brake operation required for the valve operation controlled by the power cushion unit. have.

상기 마스터백을 첨부도면 제1도를 참고로 좀더 상세히 살펴보면 다음과 같다. 프론트쉘(Front Shell)(1)과 리어 쉘(Rear Shell)(2)로 구성되어 양쉘의 외주홈에 고무재질로된 다이어프램(Diaphram)(3)이 리브를 끼운다음 프론트쉘(1)을 V자형 코오킹 바이트(Caulking bite)로 가공하므로서 이들이 서로 결합되도록 되어 있다.The master bag will be described in more detail with reference to FIG. 1 as follows. Rubber shell diaphragm (3) consisting of a front shell (1) and a rear shell (2), and the front shell (1) They are machined into caulking bites so that they are joined together.

이때 양쉘은 다이어프램(3)이 눌러 붙게한 상태로 결합하기 위해 파워실린더내는 외기(外氣)를 차단시키며 다이어프램(3)으로 구획된 좌.우 공간부(室)도 동시에 기밀을 유지하여야 된다.At this time, both shells block the outside air in order to couple the diaphragm (3) in the state to be stuck, and the left and right spaces partitioned by the diaphragm (3) should also maintain airtight at the same time.

한편 페놀수지로되어 파워리턴 스프링(4)으로 탄력 설치되는 파워 피스턴(5)은 리어 쉘(2)을 슬라이드하는 튜브(도시는 생략함)로 가이드하고 리어쉘(2)에 조립된 밸브 바디 씨일(6)은 쉘과 가이드 튜브간의 기밀을 유지하게 된다.On the other hand, the power piston 5 made of phenol resin and elastically installed by the power return spring 4 is guided by a tube (not shown) that slides the rear shell 2 and a valve body seal assembled to the rear shell 2. 6 maintains the airtightness between the shell and the guide tube.

또한 파워피스턴(5)의 좌측에는 마스터 실린더 피스턴(7)을 누르기 때문에 푸쉬로드(8)의 우단(右端)은 파워피스턴(5)에 조립된 고무의 반동디스크(Reaction disc)(9)에 밀착되어 있고 상기 반동디스크(9)는 파워 피스턴(5)과 푸쉬로드(8)를 상호 다르게 운동시키도록 되어 있다.In addition, since the master cylinder piston 7 is pressed to the left side of the power piston 5, the right end of the push rod 8 closely adheres to the rubber reaction disc 9 assembled to the power piston 5. The recoil disk 9 is configured to move the power piston 5 and the push rod 8 differently.

그리고 푸쉬로드(8)는 프론트쉘(1)을 관통하여 외측으로 돌출되어 있고 상기 푸쉬로드의 습동부는 어셈블리 플레이트 및 씨일에 의해 기밀을 유지하도록 되어 있다.The push rod 8 penetrates the front shell 1 and protrudes outwardly, and the sliding part of the push rod is kept airtight by the assembly plate and the seal.

엔진의 인테이크 메니폴드로 부터의 진공은 프론트쉘(1)의 체크밸브(10)를 통해 파워 실린더 내를 연통하도록 되어 있다.The vacuum from the intake manifold of the engine is to communicate within the power cylinder via the check valve 10 of the front shell 1.

밸브 플런저(Valve Plunger)(12)는 브레이크 페달(도시는 생략함)에 접속되어 오퍼레이팅로도(Operating rod)(11)에 코오팅된 밸브 플런저(12)와 파워피스턴(5) 내의 좌측으로 눌러 붙이도록 되어 있고 포핏 어셈블리(13)는 포핏스프링(14)에 의해 공기 구멍을 막고 밸브플런저(12)에 밀착되게 되어 있다.The valve plunger 12 is connected to a brake pedal (not shown) and pressed to the left in the valve plunger 12 and the power piston 5 coated on the operating rod 11. The poppet assembly 13 is closed by the poppet spring 14 to close the air hole and to be in close contact with the valve plunger 12.

이때 푸쉬로드(8)의 선단은 마스터실린더(15)의 피스턴(7)을 정상위치로 유지시키기 위해 마스터실린더(15)의 취부면으로부터 치수가 규정되고 있는 실정이다.At this time, the tip of the push rod 8 is defined in terms of the mounting surface of the master cylinder 15 in order to keep the piston 7 of the master cylinder 15 in the normal position.

이와 같이 구성된 마스터백은 브레이크 페달의 누름작동으로 파워피스턴(5)이 이동될때 파워실린더 내의 압력이 박판(대략 1mm정도)으로 프레싱된 프론트쉘(1)의 절곡면에 작용되므로 이때 작용되는 압력에 의해 프론트쉘(1)의 변형되는 것을 방지하기 위한 수단이 요구되었다.The master bag configured as described above is applied to the bent surface of the front shell 1 pressed by a thin plate (about 1 mm) when the power piston 5 is moved by pressing the brake pedal. Means have been required to prevent the front shell 1 from being deformed.

종래에는 파워피스턴(5)의 이동으로 프론트쉘(1)의 압력이 작용될 때 상기 프론트쉘(1)이 변형되는 것을 방지하기 위해 제2도에 도시한 바와 같이 링형상의 보강판(16)을 프론트쉘(1)과 스폿용접 공정하도록 되어 있는데, 이때 상기 보강판(16)에는 프론트 웰(1)과 마스터실린더(15)를 보울트(19)로 고정하기 위한 체결공(17)이 형성되고 상기 체결공(17)의 근접부에는 강도유지를 위한 엠보싱부(18)가 형성된다.In the related art, in order to prevent the front shell 1 from being deformed when the pressure of the front shell 1 is applied by the movement of the power piston 5, a ring-shaped reinforcement plate 16 as shown in FIG. The front shell 1 and the spot welding process, wherein the reinforcing plate 16 is formed with a fastening hole 17 for fixing the front well 1 and the master cylinder 15 with the bolt 19 An embossed portion 18 for maintaining the strength is formed in the proximal portion of the fastening hole 17.

이와같이 구성된 보강판(16)은 파워피스턴(5)에 의해 압력이 작용되어 보강판(16)에 응력이 발생될 경우에 보울트의 결합을 위한 체결공(17)이 형성되어 있으므로 압력이 균일하게 분포되지 않게되고, 이에 따라 부위별로 발생되는 응력(Stress) 및 변형량(Displacement)이 달라지게 된다.The reinforcement plate 16 configured as described above has a fastening hole 17 for coupling the bolt when a pressure is applied by the power piston 5 to generate a stress in the reinforcement plate 16. As a result, the stress and displacement generated for each part are changed.

그러나 종래의 보강판(16)은 프론트쉘(1)이 압력이 작용될때 변형에 영향을 거의 받지 않는 부분까지도 포함하여 링형상으로되어 있기 때문에 부품의 소형 경량화를 실현시키지 못하였음은 물론 생산원가가 상승되는 등의 문제점이 있었다.However, since the conventional reinforcing plate 16 has a ring shape including a portion where the front shell 1 is hardly affected by deformation when pressure is applied, the reinforcement plate 16 does not realize the miniaturization and lightening of the parts, and also the production cost. There was a problem such as rising.

본 발명은 종래의 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 보강판에 작용되는 압력에 의해 변형량에 영향을 받지 않는 부분을 제거하므로서 마스터백의 소형 경량화를 실현시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve such a problem in the prior art, the object of the present invention is to realize the miniaturization and weight reduction of the master bag by removing the portion that is not affected by the deformation amount by the pressure applied to the reinforcing plate.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 형태에 따르면, 보강판에 형성된 체결공으로부터 일정각도 제외한 나머지 부분을 상호 대응되게 제거하여서 된 마스터백의 프론트쉘 보강판이 제공된다.According to an aspect of the present invention to achieve the above object, there is provided a front shell reinforcement plate of the master back by removing the remaining parts except for a certain angle from the fastening hole formed in the reinforcement plate.

이하, 본 발명을 일실시예로 도시한 첨부된 도면 제3도 내지 제6도를 참고로하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to Figures 3 to 6 of the accompanying drawings showing an embodiment of the present invention in more detail as follows.

첨부도면 제3도는 본 발명의 보강판을 나타낸 사시도이고, 제4도는 본 발명에 따른 보강판의 1/4을 나타낸 정면도이며 제5도는 제6도는 제4도에 도시한 보강판의 각 위치에 따른 변형량 및 응력을 나타낸 그래프이다.Figure 3 is a perspective view showing a reinforcing plate of the present invention, Figure 4 is a front view showing a quarter of the reinforcing plate according to the present invention and Figure 5 is a sixth view at each position of the reinforcing plate shown in Figure 4 It is a graph showing the amount of deformation and stress along.

본 발명은 프론트쉘(1)의 내측면에 작용되는 압력을 견뎌내기 위해 고정되는 원판형 보강판(20)을 체결공(17)을 중심으로 중심각이 일정각도 되는 부분만 남기고 상기 부분을 제외한 나머지 부분(θ)을 제거시켜 구성하도록 되어 있다.The present invention is a disk-shaped reinforcing plate 20 fixed to withstand the pressure acting on the inner surface of the front shell (1), except for the remaining portion of the center angle of the fastening hole 17, leaving only a portion The part θ is removed to be configured.

체결공(17)을 중심으로 일정각도에 해당하는 부분을 남기고, 나머지 부분을 제거시키는 이유는 프론트쉘(1)의 보울트 체결부, 즉 마스터백에 압력이 작용될 때 체결공(17)의 근접부에 응력이 집중적으로 발생되어 어느위치까지는 많은 변형량을 나타내지만 상기 체결공(17)에서 멀리 떨어진 부분은 상대적으로 변형량이 적게 발생되기 때문이며, 체결공(17)의 중심선에 대한 직각을 이루는 위치의 변형량이 최소로 된다.The reason for leaving the part corresponding to a certain angle around the fastening hole 17 and removing the remaining part is the proximity of the fastening hole 17 when pressure is applied to the bolt fastening part of the front shell 1, that is, the master bag. The stress is concentrated in the part to show a large amount of deformation up to a certain point, but the part far away from the fastening hole 17 generates a relatively small amount of deformation, and the position perpendicular to the center line of the fastening hole 17 The deformation amount is minimum.

즉, 체결공(17)으로부터 일정각도까지는 변형량의 변화가 심하게되지만 그 부위를 벗어나 직각 방향의 위치로 갈수록 변형량의 폭이 점차 줄어들게 되는 것이다.That is, the amount of deformation is severely changed from the fastening hole 17 to a predetermined angle, but the width of the deformation amount gradually decreases toward the position perpendicular to the position away from the portion.

이를 실험에 의해 살펴보면, 제4도에 도시한 바와 같이 보강판(20)의 1/4을 절단하여 불필요한 부분을 제거하기 위해 편의상 θ'=28°위치에서 체결공(17)측으로 5.6°씩 증가시키면서 56°까지 절단하여 각 위치마다의 응력 및 변형량을 측정 하였던 바 제5도 및 제6도와 같이 나타났다.As a result of the experiment, as shown in FIG. 4, in order to remove unnecessary portions by cutting a quarter of the reinforcing plate 20, it is increased by 5.6 ° toward the fastening hole 17 at θ '= 28 ° for convenience. While cutting to 56 ° while measuring the amount of stress and strain at each position as shown in Figs. 5 and 6.

즉 28°에서 50.4°까지는 보강판(20)에 작용하는 압력에 의해 발생되는 최대 응력과 변형량이 크게 영향을 받지 않았으나 56°에서는 급격한 응력 증가 현상이 나타나고, 이에따라 변형량도 심하게 발생됨을 알 수 있게 된다.That is, from 28 ° to 50.4 °, the maximum stress and deformation amount generated by the pressure acting on the reinforcing plate 20 were not significantly affected, but at 56 °, a sudden stress increase phenomenon appeared, and accordingly, the deformation amount was severely generated. .

이와 같이 θ'의 각도가 28°~50.4°가 될 때 보강판(20)에서 제거되지 않은 부분의 각도(중심각)을 역으로 계산하면 체결공이 있는 부분의 각도는 79.7°~124°가 된다.As such, when the angle of θ 'is 28 ° to 50.4 °, the angle (center angle) of the portion not removed from the reinforcement plate 20 is calculated in reverse, and the angle of the portion having the fastening hole is 79.7 ° to 124 °.

또한, 상기와 같은 제거 부분의 각도는 보강편(20)의 두께 차이에 구해 받지 않고 거의 동일하게 적용되며, 이를 표 1을 참고로 하여 살펴보면 더욱 명확하게 알 수 있다.In addition, the angle of the removal portion as described above is applied almost the same without taking the difference in the thickness of the reinforcing piece 20, it can be seen more clearly with reference to Table 1.

[표 1]TABLE 1

표 1 보강판의 두께 변화에 따른 변형량 및 응력 변화량Table 1 Deformation and stress variation according to the thickness change of the reinforcement plate

상기한 표 1의 보강판(20)의 두께가 2.0, 2.5, 3.0mm인 경우에 이를 θ'=28°에서 5.6°씩 증가시키면서 56°까지 절단하여 각 위치마다 응력 및 변형량을 나타낸 것으로 이때의 변형량을 살펴보면 28°에서 50.4°까지는 각 위치마다의 변형량의 거의 차이가 없지만 56°의 위치에서는 보강판의 두께가 2.0mm인 경우에 0.43에서 0.46(mm)로, 2.5mm인 경우에는 0.41에서 0.44(mm)로, 3.0mm인 경우에는 0.4에서 0.42(mm)로 급격히 변화됨을 알 수 있게 된다.When the thickness of the reinforcing plate 20 of Table 1 is 2.0, 2.5, and 3.0mm, it was cut to 56 ° while increasing it by 5.6 ° at θ '= 28 ° to show the stress and strain at each position. As for the deformation amount, there is almost no difference in the deformation amount at each position from 28 ° to 50.4 °, but at the 56 ° position, 0.43 to 0.46 (mm) when the thickness of the reinforcement plate is 2.0 mm, and 0.41 to 0.44 when 2.5 mm. (mm), in the case of 3.0mm it can be seen that the sharp change from 0.4 to 0.42 (mm).

한편 이때 작용되는 응력 또한 보강판의 두께가 2.0mm인 경우에 보강판의 전면(Top)이 14.80에서 18.37(Kgf/㎟), 배면(Bottom)은 15.61에서 15.71(Kgf/㎟)로, 2.5mm인 경우에는 전면이 13.78에서 16.02(Kgf/㎟), 배면은 13.27에서 15.51(Kgf/㎟)로, 3.0mm인 경우에는 전면이 12.96에서 16.53(Kgf/㎟), 배면은 12.04에서 15.51(Kgf/㎟)로, 작용됨을 알 수 있게 되므로 상기 실험에 의해 θ'=0에서 응력 및 변형량이 급격히 변하는 56°의 직전인 50.4°까지는 보강판(20)에서 제거시켜도 마스터백에 압력이 작용되더라도 보강판(20)이 큰 영향을 받지 않게 된다.On the other hand, when the applied stress is 2.0mm thick, the top of the reinforcement plate is 14.80 to 18.37 (Kgf / mm2), and the bottom is 15.61 to 15.71 (Kgf / mm2), 2.5mm If the front face is from 13.78 to 16.02 (Kgf / mm2), the back is from 13.27 to 15.51 (Kgf / mm2), and if it is 3.0 mm, the front is from 12.96 to 16.53 (Kgf / mm2) and the back is from 12.04 to 15.51 (Kgf / mm2). 2 mm2), it can be seen that it acts, the reinforcement plate even if pressure is applied to the master bag even if removed from the reinforcement plate 20 up to 50.4 ° just before 56 ° where the stress and strain is rapidly changed at θ '= 0 by the above experiment (20) is not greatly affected.

이에 따라 본 발명의 보강판(20) 무게를 종래의 보강판 무게보다 30∼40% 정도 줄일 수 있게 되므로 마스터백을 소형경량화 시킬 수 있게 되는 효과를 가지게 된다.Accordingly, since the weight of the reinforcing plate 20 of the present invention can be reduced by 30 to 40% than the weight of the conventional reinforcing plate, the weight of the master bag can be reduced.

Claims

Front shell reinforcement plate of the master back by removing the remaining part of the center angle is a certain angle around the fastening hole 17 formed on both sides of the disc-shaped reinforcement plate (20).

The front shell reinforcement plate of claim 1, wherein the center angle of the portion not removed from the reinforcement plate (20) is in the range of 79.7 ° to 124 °.